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1/4 Prs. ES-SAKHI & BOUIRDEN FACULTE DES SCIENCES UNIVERSITE IBN ZOHR Départeme

1/4 Prs. ES-SAKHI & BOUIRDEN FACULTE DES SCIENCES UNIVERSITE IBN ZOHR Département de physique Agadir N° Exam : ………….………………… NOM Prénom : ………………………………………………………………………………………………….…… CNE : ………………………………………………………………………………… Filière : …………………………… 27 juin 2016 EPREUVE D’OPTIQUE GEOMETRIQUE SMP2/SMC2 – SR – 1h30 Exercice Soit un miroir sphérique dont le rayon de courbure est ܴ= ܵܥ ത ത ത ത= 60 ܿ݉. Un objet (AB) vertical et réel, de hauteur h=ܣܤ ത തത ത=10 cm, est placé sur l’axe optique à 30 cm du sommet du miroir. On supposera que les conditions de l’approximation de Gauss sont réalisées. 1- Sans faire de calculs, quelle est la nature de ce miroir sphérique ? Justifier votre réponse. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………… 2- Ecrire la relation de conjugaison, avec origine au sommet S, du miroir sphérique pour le couple de points conjugués (A , A’). ……………………………………………………………………………………………………………..……………… 3- a) Déterminer la position de l’image (A’B’) par rapport à S. …………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… b) Quelle est la nature de l’image (A’B’) ? Justifier ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………… c) Quels sont le sens et la hauteur h’=ܣĻܤĻ തതതതതത de l’image (A’B’) ? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………… 4- Montrer qu’un miroir sphérique convexe ne peut jamais donner une image réelle d’un objet réel. …………………………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Epreuve d’optique géométrique (Sess-Ratt) – SMP2 – SMC2 – FSA – 2016 2/4 5- Sur la figure 1, retrouver géométriquement l’image (A’B’). (Echelle 1/10) Problème Le système optique à étudier est un cylindre plein en verre transparent, homogène et d’indice ࢔. Les extrémités du cylindre sont limitées par deux surfaces sphériques formant deux dioptres sphériques DS1(S1,C1) et DS2(S2,C2). Le système optique centré ainsi formé est placé dans l’air d’indice 1 (Figure 2). Les conditions de l’approximation de Gauss sont satisfaites. On donne : ࢔= ૜/૛= ૚, ૞ , ࡿ૚࡯૚ തത ത ത തത ത= ࡿ૛࡯૛ ത ത ത ത തത ത= ࡾ et ࡿ૚ࡿ૛ തതതതതത= ࢋ= ૜ࡾ Les résultats doivent être exprimés en fonction de ࡾ. 1- Quelle est la concavité de chaque dioptre ? Justifier la réponse. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2- Quelle est la nature de chaque dioptre ? Justification. …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3- a) Donner la relation de conjugaison du dioptre DS1 avec origine au sommet pour le couple de points conjugués (A , A1). ……………………………………………………………………………………………………………………………………… S (Figure 1) S1 C1 S2 C2 air verre air Figure 2 Epreuve d’optique géométrique (Sess-Ratt) – SMP2 – SMC2 – FSA – 2016 3/4 b) Quelles sont ses distances focales objet ࢌ૚ et image ࢌ૚ ᇱ ? ࢌ૚=……………………….…………………… ࢌ૚ ᇱ=……………………………………………… c) Quelle est sa vergence ࢂ૚ ? ࢂ૚=……………………………………………………………………………………… 4- a) Donner la relation de conjugaison du dioptre DS2 avec origine au sommet pour le couple de points conjugués (A1 , A’). ………………………………………………………………………………………………………………………………………… b) Quelles sont ses distances focales objet ࢌ૛ et image ࢌ૛ ᇱ ? ࢌ૛=……………………….…………………… ࢌ૛ ᇱ=……………………………………………… c) Quelle est sa vergence ࢂ૛ ? ࢂ૛=……………………………………………………………………………………… 5- a) Déterminer la vergence ࢂ du système optique centré. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………… b) Quelle est sa nature ? Justifier. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………… c) Quelles sont ses distances focales image ࢌĻ et objet ࢌ. ࢌĻ = ………………………………………………………………………… ࢌ=…………………………………………………………………………… 6- Déterminer la position du foyer principal objet ࡲ du système par rapport à ࡲ૚. ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………….……………… ……………………………………………………………………..…….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Epreuve d’optique géométrique (Sess-Ratt) – SMP2 – SMC2 – FSA – 2016 4/4 7- Trouver la position du foyer image ࡲĻ du système par rapport à ࡲ૛ Ļ . ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………….…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8- a) Sur la figure 3 à l’échelle unité, placer les points ࡲ૚ , ࡲ૚ Ļ , ࡲ૛ et ࡲ૛ Ļ pour ࡾ= ૚ࢉ࢓. Ensuite tracer la marche, à travers le système, d’un rayon lumineux incident passant par ࡲ૚ . b) En déduire les positions, en centimètres, des points nodaux ࡺ et ࡺĻ ( ࡿ૚ࡺ തത ത ത ത ത et ࡿ૛ࡺĻ തതതതതത ) du système optique. Que peut - on dire du centre optique ࡻ de ce système ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………… c) Quelles sont alors les positions des points principaux ࡴ et ࡴĻ ? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9- Sur la figure 4, retrouver géométriquement la position du foyer ࡲ et celle du point principal ࡴ. S1 S2 (Figure 3) S1 S2 (Figure 4) uploads/Geographie/ examen-d-x27-optique-g-om-trique-session-de-rattrapage-2016-1.pdf